(57)【要約】【課題】構造物が傾斜地等に建てられた場合に、土圧によって構造物が山側から押され、横方向へ滑動するのを簡易な方法で防止することができる構造物の基礎構造を得る。【解決手段】アンカー部材２４を地盤３０に対して垂直に埋め込み、さらに、直接基礎２２に固定された引張鋼材に張力を付与することで、直接基礎２２が地盤３０に引き付けられる。直接基礎２２が地盤３０に引き付けられることで、建物１０が地盤３０に作用する接地圧が増し、建物１０と地盤３０との間で生じる横方向の摩擦力が増加する。このように摩擦力を増加させることで、建物１０が傾斜地等に建てられた場合に、土圧によって建物１０が山側から押され、横方向へ滑動するのを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤上に構築された構造物と、
一端が前記構造物に固定されて下方へ延設され、前記構造物を前記地盤に引き付けるアンカー部材と、
を備える構造物の基礎構造。
【請求項２】
前記アンカー部材は、前記地盤へ垂直方向に打ち込まれる請求項１に記載の構造物の基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜地における構造物の基礎構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、傾斜地における構造物の基礎構造が記載されている。
【０００３】
詳細には、傾斜地を切り開いた敷地の切土斜面に構造物の壁面を接しさせて構築する場合に、切土斜面の土圧を受ける受圧部に構造物の山側へ埋め込まれたアンカー部材の基端部を定着させて土圧を受圧部で負担することで、構造物と地盤との間における摩擦抵抗の不足を補充するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許平５−１４２５号公報
【０００５】
しかし、従来の基礎構造では、建物側面にアンカーン部材を打設するため、アンカー部材が敷地外に出てしまうことが考えられる。
【０００６】
また、近年の都市部における地価上昇に伴い、傾斜地や崖地、軟弱な地盤、複雑な形状の土地などといった、比較的安価な土地での構造物の計画が増加している。特に、都心型集合住宅のニーズとしては、斜面地を利用して地下に居室を設けることで専有面積を最大限に確保し、事業性を高めようとする計画が求められている。
【０００７】
しかしながら、傾料地を有効に活用する計画では、前述したように構造物は地盤による大きな土圧を常時受けることになり、地震時には、地震による水平力がこの土圧に加算される。
【０００８】
さらに、土圧に対して、杭のみで抵抗しようとした場合には杭及び基礎梁の断面が過大になり、躯体数量の増大に加えて施工機械も大型化し、施工性の悪化・コスト高となる。
【０００９】
本発明は係る事実を考慮し、構造物が傾斜地等に建てられた場合に、土圧によって構造物が山側から押され、横方向へ滑動するのを敷地外にアンカー部材を配置することなく簡易な方法で防止することが課題である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る構造物の基礎構造は、地盤上に構築された構造物と、一端が前記構造物に固定されて下方へ延設され、前記構造物を前記地盤に引き付けるアンカー部材と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、一端が構造物に固定されたアンカー部材が下方へ延設されて構造物を地盤に引き付けることで、構造物が地盤に作用する接地圧が増し、構造物と地盤との間で生じる横方向の摩擦力が増加する。
【００１２】
これにより、構造物が傾斜地等に建てられた場合に、土圧によって構造物が山側から押され、横方向へ滑動するのを敷地外にアンカー部材を配置することなく簡易な方法で防止することができる。
【００１３】
本発明の請求項２に係る構造物の基礎構造は、請求項１に記載において、前記アンカー部材は、前記地盤へ垂直方向に打ち込まれることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、アンカー部材を地盤へ垂直方向に打ち込むことで、効果的に構造物を地盤に引き付けることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、構造物が傾斜地等に建てられた場合に、土圧によって構造物が山側から押され、横方向へ滑動するのを敷地外にアンカー部材を配置することなく簡易な方法で防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造が採用された建物を示した構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材の施工工程を示した工程図である。
【図３】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材の施工工程を示した工程図である。
【図４】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材の施工工程を示した工程図である。
【図５】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材の施工工程を示した工程図である。
【図６】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材の施工工程を示した工程図である。
【図７】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材の施工工程を示した工程図である。
【図８】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材の施工工程を示した工程図である。
【図９】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材の施工工程を示した工程図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材の施工工程を示した工程図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材の施工工程を示した工程図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材を示した断面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造に用いられるアンカー部材を示した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る構造物の基礎構造２０の一例について図１〜図１３に従って説明する。
【００１８】
（全体構成）
【００１９】
図１に示されるように、本実施形態に係る基礎構造２０が採用された構造物としての建物１０は、傾斜地に建てられた地上３階の構造物であって、柱１２及び梁１６を用いて剛性支持された構造となっている。
【００２０】
詳細には、基礎構造２０は、地盤３０に支持される直接基礎２２とアンカー部材２４を備えて構成されている。なお、基礎構造２０については詳細を後述する。
【００２１】
さらに、直接基礎２２から、柱１２及び躯体壁１４が立設されており、また、一の躯体壁１４から他の躯体壁１４へ、建物１０の内部を横切るように梁１６が設けられ、梁１６と躯体壁１４及び柱１２は、図示せぬ固定手段で固定されている。
【００２２】
（要部構成）
【００２３】
次ぎに、アンカー部材２４及び直接基礎２２を備える基礎構造２０について説明する。
【００２４】
地盤３０に直接支持される直接基礎２２には、アンカー部材２４の上端部が固定され、アンカー部材２４の下端部は、地盤３０へ垂直方向に埋め込まれている。
【００２５】
アンカー部材２４の施工方法としては、先ず、図２に示されるように、施工対象の地盤３０上にロータリーパーカッションに代表される削孔機３２を据付け、ケーシングパイプ３４を用いた中堀りを行い、アンカー定着用の孔３６を削孔する。
【００２６】
次ぎに、図３に示されるように、削孔された孔３６に設けられたケーシングパイプ３４の中ヘアンカー組立体３８を仮挿入する。
【００２７】
図１３にはこの施工法で設置されたアンカー部材２４が示されている。前述したアンカー組立体３８は、圧着グリップ４０で先端部支圧板４２が止着されたアンボンドＰＣ鋼より線４４と、先端部支圧板４２に伝達された緊張力を周辺地盤へ伝達し反力をとるべく外周面にフシが形成された厚肉鋼管状の耐荷体４６と、耐荷体４６の上端部から地上の直接基礎２２までアンボンドＰＣ鋼より線４４を被覆する薄肉（約４．５ｍｍ位）のポリエチレン等の合成樹脂製パイプによる自由長部シース４８を備えて構成されている。
【００２８】
また、先端の圧着グリップ４０は、先端部支圧板４２へ固着された先端部キャップ５０及びこの中に注入充填された防錆油等の錆止め充填材５２により二重防錆が行なわれている。
【００２９】
図３に示されるように、アンカー組立体３８の自由長部シース４８（図２参照）が合成樹脂パイプであるため、アンカー組立体３８は軽量である。しかし、孔３６内には未だ比重が小さい削孔水が満たされているため、アンカー組立体３８は浮力に負けないで仮挿入することができる。
【００３０】
次ぎに、図４に示されるように、孔３６内へ仮挿入したアンカー組立体３８の自由長部シース４８及び耐荷体４６（図１３参照）の内部にグラウトホース５６を先端部支圧板４２（図１３参照）へ達するまで挿入する。そして、アンカー組立体３８の下端側からセメントミルク等の注入材５８（図１３参照）を注入充填する。
【００３１】
これによりアンカー組立体３８内の気密性が高まり、防錆対象のアンボンドＰＣ鋼より線４４は、自身のアンポンドシースを加えると、自由長部シース４８又は耐荷体４６と注入材５８とによる三重防錆構造となる。なお、注入材５８によってアンカー組立体３８の重量が増すことで、後の本挿入の際に浮力に負けない挿入作業ができるようになっている。
【００３２】
次ぎに、図５に示されるように、アンカー組立体３８の仮挿入の確認ができた後、アンカー組立体３８を孔３６から外ヘー旦吊出す。
【００３３】
そして、図６に示されるように、孔３６の中ヘグラウトホース５６を孔底へ達するまで挿入し、孔底側からセメントミルク等の注入材５８（図１３参照）を注入して充填し、削孔水と置換する。このように、削孔水との置換が円滑に行われる。
【００３４】
次ぎに、図７に示されるように、注入材５８で満たされた孔３６へ、レッカー等で垂直に吊下げて待機していたアンカー組立体３８を本挿入する。
【００３５】
ここで、孔３６内には比重が大きい注入材５８が充填されているので、挿入するアンカー組立体３８には相当に大きい浮力が働くが、アンカー組立体３８の中にも注入材５８が充填されており重くなっているため、浮力に負けることなく本挿入することができる。
【００３６】
次ぎに、図８に示されるように、アンカー組立体３８の本挿入が完了した後、ケーシングパイプ３４の上端部に加圧ヘッド６０を接続し、ケーシングパイプ３４をアンカー部材定着長の１／２程度引き上げ、グラウトホース６２を通じて注入材５８の加圧注入を行ない、その注入圧力で孔壁を押し拡げて大径根部６４を下端部に形成させはじめる。
【００３７】
次ぎに、図９に示されるように、ケーシングパイプ３４をさらに１／２定着長分だけ引き上げて、再度加圧注入を行ない、大径根部６４を完成させる。耐荷体４６（図１３参照）は、この大径根部６４を通じて周辺地盤が反力を受けるようになっている。
【００３８】
次ぎに、図１０に示されるように、ケーシングパイプ３４を完全に引抜き、地上に引き出された引張鋼材６６を架台６８に固定し、注入材５８の養生を行なう。これにより、孔３６へ充填した注入材５８が躯体を形成すると共に、防錆層としても働くようになっている。
【００３９】
次ぎに、図１１に示されるように、注入材５８の養生後に直接基礎２２を構築し、引張鋼材６６に決められた張力を付与した上で直接基礎２２に定着した後、直接基礎２２の上に突出した部分の引張鋼材６６に頭部キャップ６８をかぶせて防錆処理を行う。
【００４０】
詳細には、図１２に示されるように、自由長部シース４８の上端部は頭部シース７０の内側に嵌め込まれており、頭部シース７０の上面まで直接基礎２２が打設されている。
【００４１】
また、パッキン７２が自由長部シース４８の上端に相当する頭部シース７０上に配置され、その上に頭部支圧板７４が設けられている。これにより、頭部シース７０と自由長部シース４８との隙間を通じて自由長部シース４８の内側へ侵入する空気や水は、パッキン７２により遮断されるようになっている。
【００４２】
さらに、頭部支圧板７４の上側に定着金具７６及び定着くさび７８をセットし、図示せぬストロングホールドジャッキにより所謂ストロングホールド工法のコントロールセッティング法でアンポンドＰＣ鋼より線４４に所定の大きさの張力を付与し、アンポンドＰＣ鋼より線４４を定着くさび７８で定着金具７６へ定着する。
【００４３】
また、定着金具７６の図示せぬ注入孔から自由長部シース４８の上方空間に錆止め充填材８０が充填され、自由長部シース４８内は錆止め充填材８０で満たされる。
【００４４】
さらに、ＰＣ鋼より線４４は、再緊張に必要な長さの余長部を残して切断されており、この引張鋼材６６（図１０参照）及び定着金具７６は、頭部キャップ６８で覆われているようになっている。
【００４５】
また、頭部キャップ６８の頭部支圧板７４との当接部には、Ｏリング８２が設けられており、ボルト８４で頭部支圧板７４の上から頭部キャップ６８を固定することで、頭部キャップ６８と頭部支圧板７４との間がＯリング８２でシールされるようになっている。
【００４６】
さらに、頭部キャップ６８内には、錆止め充填材８０が注入され、錆止め充填材８０は頭部キャップ６８上端まで一杯に満たされている。頭部キャップ６８を頭部支圧板７４の上にかぶせた時点でその中に存在していた空気が、錆止め充填材８０によって追い出され、ＰＣ鋼より線４４及び定着金具７６は完全に錆止め充填材８０とのみ接触する状態とされる。
【００４７】
また、錆止め充填材８０を排出させ頭部キャップ６８を取り外すことにより引張鋼材６６に再度張力を付与することを何時でも行なうことができるようになっている。
【００４８】
（作用・効果）
【００４９】
以上説明したように、アンカー部材２４を地盤３０に対して垂直に埋め込み、さらに、直接基礎２２に固定された引張鋼材６６に張力を付与することで、直接基礎２２が地盤３０に引き付けられる。
【００５０】
直接基礎２２が地盤３０に引き付けられることで、建物１０が地盤３０に作用する接地圧が増し、建物１０と地盤３０との間で生じる横方向の摩擦力が増加する。
【００５１】
このように摩擦力を増加させることで、建物１０が傾斜地等に建てられた場合に、土圧によって建物１０が山側から押され、横方向へ滑動するのを防止することができる。
【００５２】
また、アンカー部材２４を地盤３０へ垂直方向に打ち込むことで、効果的に建物１０を地盤３０に引き付けることができる。
【００５３】
また、アンカー部材２４を地盤３０へ垂直方向に打ち込むことで、敷地外へアンカー部材２４が配置されるのを防止することができる。
【００５４】
また、従来の杭を必要としない、又は従来の杭の本数を少なくすることができるため、施工性を向上させ、低コストとすることができる。
【００５５】
ここで、本願出願の発明者は、従来施工工法で使用される杭の代わりにアンカー部材が使用可能であることを確認したので以下に記載する。
【００５６】
＜条件＞
【００５７】
１．建物接地圧              ２００ｋＮ／ｍ２
【００５８】
２．建物面積                ６５０ｍ２
【００５９】
３．保有耐力時震度          ０．５６（傾斜地のため０．５６とした）
【００６０】
４．底面摩擦係数            ０．４        
【００６１】
とすると、杭径φ２６００ｍｍ、長さ１７ｍの場所打ちコンクリート杭が２０本必要となる。
【００６２】
これに対し、直接基礎にアンカー部材を設ける場合について検討する。
【００６３】
アンカー部材は、先端径がφ１７０×６ｍで全長２０ｍ、アンカー部材の引張抵抗が１５００ｋＮ／１本のＳＴＫ−２００を使用することを前提に計算を行った。
【００６４】
地震力＝建物接地圧×建物面積×保有耐力時震度より、
【００６５】
地震力（必要な抵抗力）は、７２８００ｋＮとなり、
【００６６】
摩擦抵抗力＝建物接地圧×建物面積×底面摩擦係数より、
【００６７】
アンカー無しでの摩擦抵抗力は、５２０００ｋＮとなり、
【００６８】
これより、必要なアンカー本数＝（地震力−摩擦抵抗力）／（底面摩擦係数×アンカーの引張抵抗）から、必要なアンカー本数＝３４．７となり、必要なアンカー部材の本数は３５本となる。
【００６９】
このように、従来の杭を２０本使用する代わりに、アンカー部材を３５本使用することで、耐震性を確保することができることが分かる。
【００７０】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、アンカー部材２４を地盤３０へ垂直方向に埋め込んだが、垂直方向に限定されず、アンカー部材の張力で直接基礎を地盤に押し付けることができれば垂直方向に対して傾斜した方向であってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０        建物（構造物）
２０        基礎構造
２４        アンカー部材
３０        地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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